Немецкие потери в этом бою были незначительны: крейсер «Принц Ойген» не получил ни одного повреждения, а линкор «Бисмарк» получил только два попадания с линкора «Принс оф Уэлс». Однако скорость линкора «Бисмарк» уменьшилась на несколько узлов. Более серьезным было то, что на «Бисмарке» была повреждена нефтяная цистерна и поэтому на пути следования линкора оставался след. В полдень 24 мая командующий эскадрой передал по радио сообщение главнокомандующему о своем намерении откомандировать крейсер «Принц Ойген» для продолжения операции, а самому следовать в Сен-Назер. Он намеревался свернуть резко на запад, в надежде оторваться от противника и в течение ночи нарушить с ним радиолокационный контакт. Поэтому он приказал подводным лодкам, которые находились между Ньюфаундлендом и Гренландией, следовать в определенный район для встречи с ним утром следующего дня. Очевидно, он надеялся воспользоваться ими в качестве приманки, для того чтобы заманить противника в этот район и таким образом ускользнуть от преследования и затем пополниться горючим в открытом море. Под прикрытием сильного дождевого плевала ему удалось отпустить крейсер «Принц Ойген» незамеченным. На некоторое время «Бисмарк» снова завязал бой с линкором «Принс оф Уэлс». Ни одна из сторон не добилась преимущества. В 20 ч 56 мин командующий немецкой эскадрой послал следующее радиодонесение: «Невозможно оторваться от противника из-за наличия у него радиолокационной установки. Идем на Сен-Назер за горючим». Очевидно, недостаток горючего был настолько велик, что командующий эскадрой, боясь того, как бы ему не пришлось пополнять горючее в море, был вынужден взять курс прямо на юго-восток, идя самым коротким маршрутом к месту ремонта, так и не избавившись от радиолокационного контакта с противником. Теперь подводные лодки не могли уже оказать ему никакой помощи.
После гибели крейсера «Худ»
После того как вместе с крейсером «Худ» погиб вице-адмирал Холланд, старшим флагманом в районе немецкого линкора «Бисмарк» оказался командующий Первой эскадрой крейсеров контр-адмирал Уэйк Уокер. Он тотчас же ввел линкор «Принс оф Уэлс» в состав своей эскадры и продолжал поддерживать радиолокационный контакт с противником. Как только Адмиралтейство получило известие о гибели крейсера «Худ», оно сразу же отменило план использования соединения «Н» для сопровождения военного конвоя. В состав этого соединения входили: линейный крейсер «Ринаун», авианосец «Арк Ройял» и крейсер «Шеффилд». В 2 ч это соединение вышло из Гибралтара, но вместо эскортирования конвоя, отправилось в район боевых действий против немецкого линкора «Бисмарк». Помимо этого линейные корабли «Родней» и «Рэмилис», а также крейсер «Эдинбург», которые несли конвойную службу в Северной Атлантике, получили 24 мая приказ оставить конвои и взять курс на перехват немецкого линкора. В этот момент линкор «Родней» и 4 эсминца, один из которых должен был остаться для продолжения несения конвойной службы, находились в 550 милях к юго-востоку от «Бисмарка», линкор «Рэмилис» — в 900 милях к югу, и крейсер «Эдинбург» — в 860 милях к юго — юго-востоку от «Бисмарка».
Исходя из показаний радиолокационных приборов командующий морским флотом метрополии рассчитал, что он догонит «Бисмарк» только утром следующего дня. Для того, чтобы быть уверенным в успехе, он решил снизить скорость своего противника, используя для этой цели свою авиацию. Поэтому в 15 ч он выслал свой авианосец «Викториес» и 4 крейсера из Второй эскадры крейсеров на перехват линкора «Бисмарк».
Англичане ищут «Бисмарк»
В полночь на «Бисмарке» был услышан шум самолетов и была поднята тревога. Авиация с авианосца «Викториес» шла в атаку. Скрываясь за низкими облаками, самолеты шли на цель, используя радиолокационные приборы. Когда они вышли из облаков, то увидели под собой американский сторожевой корабль. Немецкий линкор находился на расстоянии шести миль. Теперь он открыл сокрушительный зенитный огонь по самолетам противника. Первая воздушная атака была неудачной. Во время второго налета одна торпеда попала в середину корабля, но она разорвалась на бортовой броне и поэтому не причинила большого ущерба.
Через 2 ч после этой воздушной атаки немецкая радиослужба с удивлением обнаружила, что противник перестал посылать сигналы радиолокационного контакта. В последний раз донесение противника было послано с «Суффольк» в 3 ч 06 мин 25 мая. После этого казалось, что англичане потеряли контакт. Главнокомандующий морскими силами Германии поспешил сообщить эту приятную новость командующему эскадрой. Он был очень удивлен, когда в 7 ч получил в ответ от командующего эскадрой донесение о том, что «два линкора и один тяжелый крейсер поддерживают контакт». Вероятно, линкор «Бисмарк» получил те донесения, которые из-за малой мощности передатчиков не были приняты в Германии. Во всяком случае, командующий эскадрой не считал, что он подвергает себя большому риску, посылая донесение о своем местонахождении и свои заявки в базу.